化工儀器網
技術文章
電泳技術簡介
閱讀：1045 發布時間：2020-12-21電泳法，是指帶電荷的供試品（蛋白質、核苷酸等）在惰性支持介質（如紙、醋酸纖維素、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠等）中，于電場的作用下，向其對應的電極方向按各自的速度進行泳動，使組分分離成狹窄的區帶，用適宜的檢測方法記錄其電泳區帶圖譜或計算其百分含量的方法。
電泳技術的基本原理和分類：
在電場中，推動帶電質點運動的力（F）等于質點所帶凈電荷量（Q）與電場強度（E）的乘積。F＝QE質點的前移同樣要受到阻力（F）的影響，對于一個球形質點，服從Stoke定律，即：F′＝6πrην式中r為質點半徑，η為介質粘度，ν為質點移動速度，當質點在電場中作穩定運動時：F＝F′即QE＝6πrην
可見，球形質點的遷移率，首先取決于自身狀態，即與所帶電量成正比，與其半徑及介質粘度成反比。除了自身狀態的因素外，電泳體系中其它因素也影響質點的電泳遷移率。
電泳法可分為自由電泳（無支持體）及區帶電泳（有支持體）兩大類。前者包括Tise-leas式微量電泳、顯微電泳、等電聚焦電泳、等速電泳及密度梯度電泳。區帶電泳則包括濾紙電泳（常壓及高壓）、薄層電泳（薄膜及薄板）、凝膠電泳（瓊脂、瓊脂糖、淀粉膠、聚丙烯酰胺凝膠）等。
自由電泳法的發展并不迅速，因為其電泳儀構造復雜、體積龐大，操作要求嚴格，價格昂貴等。而區帶電泳可用各種類型的物質作支持體，其應用比較廣泛。本節僅對常用的幾種區帶電泳分別加以敘述。
影響電泳遷移率的因素：
⒈電場強度 電場強度是指單位長度（cm）的電位降，也稱電勢梯度。如以濾紙作支持物，其兩端浸入到電極液中，電極液與濾紙交界面的紙長為20cm，測得的電位降為200V，那么電場強度為200V/20cm＝10V/cm。當電壓在500V以下，電場強度在2-10v/cm時為常壓電泳。電壓在500V以上，電場強度在20-200V/cm時為高壓電泳。電場強度大，帶電質點的遷移率加速，因此省時，但因產生大量熱量，應配備冷卻裝置以維持恒溫。
⒉溶液的pH值 溶液的pH決定被分離物質的解離程度和質點的帶電性質及所帶凈電荷量。例如蛋白質分子，它是既有酸性基團（-COOH），又有堿性基團（-NH2）的兩性電解質，在某一溶液中所帶正負電荷相等，即分子的凈電荷等于零，此時，蛋白質在電場中不再移動，溶液的這一pH值為該蛋白質的等電點（isoelctric point，pI）。若溶液pH處于等電點酸側，即pH＜pl，則蛋白質帶正電荷，在電場中向負極移動。若溶液pH處于等電點堿側，即pH＞pl，則蛋白質帶負電荷，向正極移動。溶液的pH離pl越遠，質點所帶凈電荷越多，電泳遷移率越大。因此在電泳時，應根據樣品性質，選擇合適的pH值緩沖液。
⒊溶液的離子強度 電泳液中的離子濃度增加時會引起質點遷移率的降低。其原因是帶電質點吸引相反符合的離子聚集其周圍，形成一個與運動質點符合相反的離子氛（ionic atmosphere），離子氛不僅降低質點的帶電量，同時增加質點前移的阻力，甚至使其不能泳動。然而離子濃度過低，會降低緩沖液的總濃度及緩沖容量，不易維持溶液的pH值，影響質點的帶電量，改變泳動速度。離子的這種障礙效應與其濃度和價數相關?？捎秒x子強度I表示。
⒋電滲 在電場作用下液體對于固體支持物的相對移動稱為電滲（electro-osmosis）。其產生的原因是固體支持物多孔，且帶有可解離的化學基團，因此常吸附溶液中的正離子或負離子，使溶液相對帶負電或正電。如以濾紙作支持物時，紙上纖維素吸附OH-帶負電荷，與紙接觸的水溶液因產生H3O+，帶正電荷移向負極，若質點原來在電場中移向負極，結果質點的表現速度比其固有速度要快，若質點原來移向正極，表現速度比其固有速度要慢，可見應盡可能選擇低電滲作用的支持物以減少電滲的影響。